JPS6083026A - Radiation image detector - Google Patents
Radiation image detectorInfo
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- G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
- G03B42/02—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本＠明は、放射線画像検出装置に関し、特に広範囲にわ
たる強度の放射線画像を高いコントラストで検出するの
に好適な放射線画１象検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a radiation image detection device, and particularly to a radiation image single image detection device suitable for detecting a radiation image with high contrast over a wide range of intensities.
医療用診断に用いられる放射線画像システムとして、従
来、Ｘ線イメージインテンシファイア（映像増倍’＃）
と、光画像検出器用′Ｐ■カメラによシＸ線画；象葡オ
ンラインで得る方法が広く知られている。Traditionally, X-ray image intensifiers (image intensifiers) have been used as radiographic imaging systems used for medical diagnosis.
A widely known method is to obtain an X-ray image using an optical image detector's camera.
しかし、この方式では、Ｘ線イメージインテンシファイ
アの入力口径と、ＴＶカメラの入力口径の比が約２５：
１であるため、ＴＶカメラの空間分解能が７０ｔｐ／ｍ
（１０％変調度）であっても芙際の空間分解能は７０／
２５＝３Ａｐ／ｍｍ程度となってしまう。Ｘ＝イメージ
イ／テンシファイアの空間分解能はｓＬｐ／ｗｎ（１０
％変調匿）でおるので、この性能を発揮できるシステム
を考えるためには、ＴＶカメラの空間分解能を向上させ
るか、または、Ｘ線イメージインテンシファイアの入力
口径とＴＶカメラの入力口径との比を小びくする必要が
ある。しかるに、ＴＶカメラの空間分解能は既に７０Ｌ
ｐ／ｒｔｍと非帛に良く、これ以上の高分解能は、走査
電子ビーム径を絞り切れないため無理と考えられる。Ｘ
線イメージインテンシファイアの入力口径は、医療診断
上の必要性から小さくすることができない。ＴＶカメラ
の入力口径を大きくすることも、電子ビーム走歪面の構
造が大面積化に適していないので無理でβる。However, in this method, the ratio of the input aperture of the X-ray image intensifier to the input aperture of the TV camera is approximately 25:
1, so the spatial resolution of the TV camera is 70 tp/m.
(10% modulation degree), the spatial resolution at the edge is 70/
25 = about 3 Ap/mm. X = Image I/The spatial resolution of the tensifier is sLp/wn (10
Therefore, in order to develop a system that can achieve this performance, it is necessary to improve the spatial resolution of the TV camera, or to improve the ratio of the input aperture of the X-ray image intensifier to the input aperture of the TV camera. It is necessary to tame the situation. However, the spatial resolution of the TV camera is already 70L.
p/rtm, which is fairly good, and higher resolution than this is considered impossible because the diameter of the scanning electron beam cannot be narrowed down. X
The input aperture of a line image intensifier cannot be made small due to medical diagnostic needs. It is also impossible to increase the input aperture of the TV camera because the structure of the electron beam strain plane is not suitable for increasing the area.
このような理由から、Ｘｒｄイメージインテンシファイ
アを用いたシステムの高望間分解能化を実現するために
、ＴＶカメラに替わる大口径入力面を持つ光画像検出器
を用いたオンラインＸ ｉｆＭ画像検出装置が望まれて
いる。For these reasons, in order to achieve high viewing resolution in a system using an Xrd image intensifier, an online X ifM image detection device using an optical image detector with a large-diameter input surface instead of a TV camera was developed. is desired.
一方、発明者らは先に、放射線画像を光画像に変換、蓄
積する装置としてＸ線増感紙を採用し、光画像・演出器
として光異性化蛍光材を用いた放射線画像検出方式を考
案し特許出願した。この方式は所要放射線量の低減化、
高速読出しに適している。また、光異性化蛍光材料を用
いた光画像検出器は、その入力口径を大きくすることも
容易である。しかし、この方式においては、検出可能な
最低Ｘｉ量をより下げることが望まれている。On the other hand, the inventors had previously devised a radiation image detection method that adopted an X-ray intensifying screen as a device for converting and storing radiation images into optical images, and used a photoisomerizable fluorescent material as an optical image/presentation device. A patent application was filed. This method reduces the required radiation dose,
Suitable for high-speed reading. Furthermore, it is easy to increase the input aperture of an optical image detector using a photoisomerizable fluorescent material. However, in this method, it is desired to lower the minimum detectable amount of Xi.
本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解消
し、空間分解能、およびＸ勝検出感度が高く、かつ高速
読出しの可能な放射線画像検出方式を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a radiation image detection method that has high spatial resolution and high X-win detection sensitivity, and is capable of high-speed readout.
上記目的を達成するため、本発明は、放射線画像を光画
像に変換、蓄積する装置ぼと、光画像を電気信号に変換
する装置とｒ有する放射線１−像検出装置において、前
記放射線画像を光画像に変換、蓄積する装置としてＸ線
イメージインテンシファイアを用い、前日己光画像を電
気信号に変換する装置は光異性化蛍光材料と、読出し用
励起光と、前記光異性化蛍光材料よシ発する蛍光を読取
るだめの光検出器と、前記光異性化蛍光材料を異性化前
の状態に変換し前記光画像を消去する消去用光源とによ
、！ｌｌｌ構成したことに特徴がある。In order to achieve the above object, the present invention provides a radiation image detection device that includes a device that converts and stores a radiation image into an optical image, and a device that converts the optical image into an electrical signal. An X-ray image intensifier is used as a device for converting and accumulating images, and a device for converting the previous day's self-optical image into an electrical signal uses a photoisomerizable fluorescent material, excitation light for readout, and a signal from the photoisomerizable fluorescent material. By means of a photodetector for reading the emitted fluorescence, and an erasing light source for converting the photoisomerized fluorescent material to the state before isomerization and erasing the optical image! It is characterized by its 1ll structure.
以下、本発明の一芙施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described using the drawings.
第３図は、本発明の一夷飾例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a decorative example of the present invention.
被検体１に照射されたＸ線は、被検体１を透過後、Ｘ線
イメージインテンシファイア２に入射される。このＸ線
イメージインテンシファイアの縮小率は１であってもか
まわない。また、Ｘ線イメージインテン／ファイアは、
Ｘ縁全電子に変換し、電場により加速したのち蛍光体に
入射せしめ、Ｘ線像を光画像に変化させる工９なもので
あれば如何なる機構でりりでもよい。The X-rays irradiated onto the subject 1 are incident on the X-ray image intensifier 2 after passing through the subject 1 . The reduction ratio of this X-ray image intensifier may be 1. In addition, X-ray image intensity/fire is
Any mechanism may be used as long as it converts all the electrons into X-edge electrons, accelerates them by an electric field, and then makes them incident on a phosphor to change an X-ray image into a light image.
Ｘ線イメージインテンシファイア２に入射されたＸ線は
、隣接する光異性化面光材料よシ成る膜（以下、この膜
を光）″４性化蛍光膜と呼ぶ）３に入射する。Ｘ線イメ
ージインテンシファイア２の出力面と光異性化蛍光膜３
とは一体化してもよい。The X-rays incident on the X-ray image intensifier 2 are incident on an adjacent film 3 (hereinafter referred to as a "tetramerized fluorescent film") made of a photoisomerizable surface material. Output surface of line image intensifier 2 and photoisomerizable fluorescent film 3
It may be integrated with.
また、Ｘ線イメージインテン／ファイア２と光異性化蛍
光膜３との間に光学レンズを設けてもよい。Further, an optical lens may be provided between the X-ray image inten/fire 2 and the photoisomerizable fluorescent film 3.
光異性化蛍光膜３は、例えば、シス型ベリナフトチオイ
ンジゴのように１発光効率が０１ もしくは極めて低い
化合物を有する薄膜でアシ、特定の光を照射することに
よシ異性化し、発光効率の高い化合物、例えばト之ンス
型ペリナフトチオインジゴに変化する性質を有する。The photoisomerizable fluorescent film 3 is, for example, a thin film containing a compound such as cis-type berinaphthothioindigo, which has a luminous efficiency of 0.01 or extremely low, and isomerized by irradiation with a specific light to increase the luminous efficiency. It has the property of converting into highly concentrated compounds, such as tonnose-type perinaphthothioindigo.
Ｘ線イメージインテンシファイア２の出力面の蛍光体の
発光スペクトルと光異性化蛍光膜３の異性化（使用）前
の吸収スペクトルとが同一波長範囲になるように両者を
選定する。光異性化反応により発光性に変換された光異
性化蛍光膜３は、光異性化前の吸収スペクトルとは異る
吸収スペクトルを持つので、その異性化後の吸収スペク
トルと同一波長範囲にある読出し光４によ多発光させる
。The emission spectrum of the phosphor on the output surface of the X-ray image intensifier 2 and the absorption spectrum of the photoisomerizable phosphor film 3 before isomerization (use) are selected so that they are in the same wavelength range. The photoisomerizable fluorescent film 3 that has been converted into luminescent material by the photoisomerization reaction has an absorption spectrum different from the absorption spectrum before photoisomerization. Light 4 is used to emit multiple lights.
耽出し光４はレーザ光のように集束された光であシ、そ
の光束は約３０μｍの直径程度が望ましい。The illuminating light 4 is a focused light such as a laser beam, and the diameter of the luminous flux is preferably about 30 μm.
本芙施′ｖ／ｕではＨｅ−Ｎｅレーザを使用した。この
耽出し光４によシ光異性化蛍光ｊ摸３を走査する。In this version, a He-Ne laser was used. The photoisomerized fluorescent light 3 is scanned by this illuminating light 4.
抗出し光４の吸収により生じた光異性化蛍光膜３からの
発光は、光検出器６に導かれる。光検出器６の前面にフ
ィルター５を配置し、光異性化蛍光膜３により散乱反射
された読出し光４を遮断し、光異性化蛍光膜３からの発
光のみを光検出器６に導くようにする。The light emitted from the photoisomerizable fluorescent film 3 caused by absorption of the emitted light 4 is guided to a photodetector 6. A filter 5 is placed in front of the photodetector 6 to block the readout light 4 that has been scattered and reflected by the photoisomerizable fluorescent film 3 and guide only the light emitted from the photoisomerizable fluorescent film 3 to the photodetector 6. do.
以上のようにして被写体１を透過したＸ線像は、読出し
光４の走査信号によって指定された位置情報と、光検出
器６の出力によって定められた強度信号に変換され、既
知の画像処理技術によ多画像として貯蔵、再生される。The X-ray image transmitted through the object 1 as described above is converted into position information specified by the scanning signal of the readout light 4 and an intensity signal determined by the output of the photodetector 6, using known image processing techniques. It is stored and reproduced as multiple images.
また、上記使用された光異性化蛍光膜３は、つぎの方法
で再生され、再使用可能となる。すなわち、発光性化合
＊（トンンス型ペリナフトチオインジゴ）の吸収スペク
トルをもつ消去用光源７からの光を照射することにより
、発光性化合切は非光光性化合物（シス型ベリナフトチ
オインジゴ）に賀換さ扛る。Further, the photoisomerizable fluorescent film 3 used above can be recycled and reused by the following method. That is, by irradiating the light from the erasing light source 7 with the absorption spectrum of a luminescent compound* (tons-type perinaphthothioindigo), the luminescent compound is removed from a non-photoactive compound (cis-type berinaphthothioindigo). It will be replaced.
ところで、光画像検出器の空間分解能をＡとし、ＬＪイ
メージインテンシファイア２の入力口径と光画像検出器
の入力口径との比をＢとすれば、実際に像の存在する空
間での光画像検出器の空間分解能Ｓは、はぼ
５＝ＡＸＢ ・・・・・・・・・（１）となる。By the way, if the spatial resolution of the optical image detector is A, and the ratio of the input aperture of the LJ image intensifier 2 to the input aperture of the optical image detector is B, then the optical image in the space where the image actually exists is The spatial resolution S of the detector is 5=AXB (1).
光画像検出器として１゛ｖカメラを用いた場合は、Ａ＝
７０ ｔ ｐ ／ｒｔｕｐ桂度であシ、Ｂ≦１／２５
＝０．０４程度であるので、実間でのＴＶ左カメラ空間
分解能Ｓの最大は２．８１ ｐ／ｍｍ程度となる。これ
を示したのが第２図である。When a 1゛v camera is used as an optical image detector, A=
70 t p /rtup degree, B≦1/25
= approximately 0.04, the maximum spatial resolution S of the TV left camera in real life is approximately 2.81 p/mm. Figure 2 shows this.
本実施しリによる光典性化蛍光ノ換３ｒ主構成要素とす
る光画像検出器８は、その入力面の口径をＸ線イメージ
インテンシファイア２の入力口径と同じ（すなわち、Ｂ
＝１ｊ位まで大きくすることができる。葦だ、その空間
分解能Ａは抗出し光４のスポット径で叉配さ汎、現在の
技術で１５ｔｐ／ｍｍ程度である。ところで、前述のよ
うにＸ線イメージインテンシファイア２の空間分解能は
５ｔｐ／ ｍｍ程度なので、装置全体としてこの程度の
空間分解能′に得るよう光画像検出器８の実部での空間
分解能Ｓも５ｔｐ／ｍｒｎ以上とするには、光画像検出
器８そのものの空間分解能が１５７ｐ／ｒｎｌｎである
場合、光画像検出器８の入力口径はＸ線イメージインテ
ンシファイア２の入力口径の１／３以上、すなわちＢ≧
１／３とすれば良い。これを示したのが第３図である。The optical image detector 8, which has the main component of the photonic fluorescence exchanger 3r according to this embodiment, has the aperture of its input surface the same as the input aperture of the X-ray image intensifier 2 (i.e., B
= 1j. The spatial resolution A is approximately 15 tp/mm with current technology, which is divided by the spot diameter of the emitted light 4. By the way, as mentioned above, the spatial resolution of the X-ray image intensifier 2 is about 5 tp/mm, so the real part spatial resolution S of the optical image detector 8 is also 5 tp/mm in order to obtain this level of spatial resolution for the entire device. /mrn or more, if the spatial resolution of the optical image detector 8 itself is 157p/rnln, the input aperture of the optical image detector 8 should be 1/3 or more of the input aperture of the X-ray image intensifier 2, That is, B≧
It is sufficient to set it to 1/3. Figure 3 shows this.
このように、本実施例では光画像検出器８０入力ロ径を
Ｘ縁イメージインテンシファイア２０入力ロ径と１よば
同程度まで太さくす０ことができ、光画像検出器８の天
面での空間分解能をＸ１ｄイメージインテンシフアイア
２の至間分ｈイＩｒＱよシ大きくすることかでさる。し
たがって、装置全体の梁間分解能はＸ＋Ｊｊ？イメージ
インｒンシファイア２の望間分屏ｎｔや照射Ｘ線管の焦
点の大きさで人定され、元画−・医出器としてＴＶカメ
ラ金用いた場合よシ空間分）リイ龍が同上する。In this way, in this embodiment, the diameter of the input terminal of the optical image detector 80 can be reduced to about the same diameter as the input terminal diameter of the X-edge image intensifier 20, and the top surface of the optical image detector 8 can be This can be achieved by increasing the spatial resolution of the X1d image intensifier 2 by an amount greater than that of the IrQ. Therefore, the inter-beam resolution of the entire device is X+Jj? It was determined by the size of the screen of the image insulator 2 and the focal point of the irradiation X-ray tube, and the original image was determined by the size of the focal point of the irradiation X-ray tube. .
また、本災施例で更用した大口径光画像検出器８は、レ
ーザビーム走査によ多画像読出しを行い、また光異性化
蛍光膜３の兄光減衰特注が短いため高速読出しができる
。また、元画１家の消去は、強力な消去光を照射するこ
とによシ短時間で行えるので、短時間間隔による繰返し
欧州が可能となシ、ＴＶ左カメラ式の瞬時性を損うこと
はない。In addition, the large-diameter optical image detector 8, which was used in the disaster example, performs multi-image readout by laser beam scanning, and high-speed readout is possible because the custom-made optical attenuation of the photoisomerizable fluorescent film 3 is short. In addition, since erasing of the original picture can be done in a short time by irradiating a powerful erasing light, it is possible to repeat the erasure at short intervals, thereby impairing the instantaneousness of the TV left camera method. There isn't.
さらに、放射線画像を光画像に変換、蓄積する装置とし
てＸ線イメージインテンシファイア２を用いることによ
シ、光異性化蛍光膜３に入射する光の頻度は、単にＸ線
増感紙でＸ線を光に変換した場合にくらべ１００倍８腿
でるることから、Ｘ線に対する感度も非常に艮くなシ、
検出可能な最低Ｘ線量を小さくすることができる。Furthermore, by using the X-ray image intensifier 2 as a device for converting and accumulating radiation images into optical images, the frequency of light incident on the photoisomerizable fluorescent film 3 can be controlled by simply using an X-ray intensifying screen. The sensitivity to X-rays is also very low, as it is 100 times more sensitive than when converting rays to light.
The minimum detectable X-ray dose can be reduced.
以上説明し／こように、本発明によれば、空間分解能、
およびＸ線検出感度が高く、かつ高速読出しの可能な放
射線画像構出装置を央現することができる。As explained above, according to the present invention, the spatial resolution,
In addition, a radiographic image composition device with high X-ray detection sensitivity and high-speed readout can be realized.
第１図は本発明による放射祿幽稼恢出装匝の原理を説明
するだめの図、第２図は従来の光画像検出器の系間での
空間分解能を示す図、第３図は本発明の一実施例による
光画像検出器の夷面での空間分解能を示す図である。Figure 1 is a diagram for explaining the principle of the radiation detector according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing the spatial resolution between the systems of a conventional optical image detector, and Figure 3 is a diagram of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the spatial resolution of the optical image detector according to an embodiment of the invention in the plane of the image plane.
Claims (1)
１１１ｉ像を或気旧号に変換する装置とを有する放射線
画像検出装置において、前記放射線画像を光画像に変換
、蓄積する装置としてＸ線イメージインテンシファイア
を用い、前記光画像を電気信号に変換する装置は光異性
化蛍光材料と、挽出し用励起光と、前記光異性化蛍光材
料より発する蛍光を読取るための光検出器と、前記光異
性化蛍光材料を異性化前の状態に変換し前記光画像を消
去する消去用光源とにより構成したことを待機とする放
射線画像検出装置。1. A device that converts and stores radiation images into optical images, and light 1.
In a radiation image detection device having a device for converting a 111i image into an old name, an X-ray image intensifier is used as a device for converting and storing the radiation image into an optical image, and the optical image is converted into an electrical signal. The device includes a photoisomerizable fluorescent material, excitation light for extraction, a photodetector for reading fluorescence emitted from the photoisomerizable fluorescent material, and a device that converts the photoisomerizable fluorescent material to a state before isomerization. A radiation image detecting device configured as a standby device and comprising an erasing light source for erasing the optical image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190723A JPS6083026A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Radiation image detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190723A JPS6083026A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Radiation image detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6083026A true JPS6083026A (en) | 1985-05-11 |
Family
ID=16262738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58190723A Pending JPS6083026A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Radiation image detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6083026A (en) |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP58190723A patent/JPS6083026A/en active Pending
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